[實用新型]基于FPGA的太陽能自動追蹤裝置

有效

• 申請號: 201721652707.6
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN207516835U
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 李亮;鄒志雄;蔡春保;黃宇鋒;蘇偉東
• 申請（專利權）人: 長沙學院
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G05B19/042
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 汪浩

本實用新型公開了基于FPGA的太陽能自動追蹤裝置，包括底座、滑軌和保護裝置，底座外表面上方左側固定連接有木桿，木桿外表面上方固定連接有光敏傳感器，光敏傳感器內部下方固定連接有恒壓電源，木桿內部下方固定連接有電路通斷控制器，底座內部左側固定連接有電壓比較器，電壓比較器右側設置有FPGA處理器，FPGA處理器右側設置有電機驅動器，底座外表面上方右側固定連接有步進電機A，步進電機A通過轉動桿A活動連接有步進電機B，步進電機B轉動桿B活動連接有太陽能板；保護裝置下方固定連接有行走輪，保護裝置上方中間固定連接有雨滴傳感器；通過此裝置能夠解決現有技術太陽能利用率較低并且沒有保護裝置的問題。

技術領域

本實用新型涉及能源利用技術領域，更具體地說，涉及基于FPGA的太陽能自動追蹤裝置。

背景技術

太陽無時無刻不在向宇宙釋放能量，雖然其中只有極微小的部分到達地球，即便如此，每分鐘地球表面接受到的太陽輻射能量仍高達80×1012千瓦，相當于60億噸標準煤；由于太陽輻射的供給可以說是源源不斷的，所以太陽能相對而言可以說是取之不盡，用之不竭；利用太陽能發電，不會造成環境污染，利用清潔能源替代傳統的化石能源是維持可持續發展道路的最佳選擇。太陽能的開發和利用受到越來越多國家的重視，我國的光伏設備制造業已逐漸形成規模，為光伏產業的發展提供了強大的支撐。

但是，太陽能也存在著如能量密度低、不易收集、不穩定、隨季節氣候和天氣晝夜變化而變化等缺點，使太陽能的利用具有間歇性、光照方向和強度隨時間不斷變化等問題，由此對太陽能的吸收和利用提出了更高的要求；目前很多太陽能電池板基本上都是固定放置的，無法保證太陽光的垂直照射，不能充分利用太陽能資源，使其發電效率低下，據實驗得知，在太陽能發電中，相同條件下，采用自動追蹤發電設備要比固定角度的發電設備的發電量提高35%，因此對太陽追蹤成為了太陽能利用中的必要工作。

1994年《太陽能》雜志介紹的單軸液壓自動跟蹤器，完成了單向跟蹤,單軸跟蹤只是在方位角跟蹤太陽，完成了東西方向的自動跟蹤，而南北方向則還是固定不動的,太陽能利用率較低。

實用新型內容

1.要解決的技術問題

針對現有技術中存在的太陽能自動追蹤裝置，問題如下：

太陽能利用率較低并且沒有保護裝置。

2.技術方案

為解決上述問題，本實用新型采用如下的技術方案。

基于FPGA的太陽能自動追蹤裝置，包括底座、滑軌和保護裝置，所述的底座外表面上方左側固定連接有木桿，所述的木桿外表面上方固定連接有光敏傳感器，所述的光敏傳感器內部下方固定連接有恒壓電源，所述的恒壓電源上方固定連接有分壓電阻，所述的光敏傳感器內部上方固定連接有光敏電阻，所述的木桿內部下方固定連接有電路通斷控制器，所述的底座內部左側固定連接有電壓比較器，所述的電壓比較器右側設置有FPGA處理器，所述的FPGA處理器右側設置有電機驅動器，所述的FPGA處理器和電機驅動器與底座固定連接，所述的底座外表面上方右側固定連接有步進電機A，所述的步進電機A上方通過輸出軸A活動連接有轉動桿A的一端，所述的轉動桿A另一端固定連接有步進電機B，所述的步進電機B通過輸出軸B活動連接有轉動桿B的一端，所述的轉動桿B另一端固定連接有太陽能板；所述的底座位于滑軌左側之間，所述的保護裝置下方固定連接有行走輪，所述的保護裝置通過行走輪與滑軌活動連接，所述的保護裝置上方中間固定連接有雨滴傳感器，所述的保護裝置內表面右側下方固定連接驅動裝置，所述的驅動裝置上方設置有電源，所述的電源與保護裝置固定連接；所述的光敏電阻通過分壓電阻與恒壓電源電性連接，所述的光敏電阻與電路通斷控制器電性連接，所述的電路通斷控制器與電壓比較器電性連接，所述的電壓比較器與FPGA處理器電性連接，所述的FPGA處理器與電源電性連接，所述的步進電機A和步進電機B通過電機驅動器與FPGA處理器電性連接，所述的雨滴傳感器通過驅動裝置與電源電性連接，所述的雨滴傳感器與FPGA處理器電性連接。